5.2.4 焦耳定律&5.2.5 与家用电器多挡位有关的计算-【一战成名新中考】2024四川中考物理·基础夯实练

基础夯实练·四川物理 模 块 五 　 电 学 命题点４　焦耳定律（１０年５考） 基础知识梳理 １．电流的热效应 （１）定义：电流通过导体时①　电　能转化为②　内　能，这种现象叫做电流的热效应． （２）影响因素：对同一电阻丝，通电电流越大，通电时间越长，电流产生的热量越③　多　． ２．焦耳定律 （１）内容：１８４０年英国物理学家④　焦耳　通过大量实验研究发现：电流通过导体产生的热 量跟电流的平方成⑤　正比　，与导体的电阻成⑥　正比　，与通电时间成⑦　正比　． （２）公式：Ｑ＝⑧　Ｉ２Ｒｔ　．（普遍适用） Ｑ表示热量，单位为Ｊ；Ｉ表示电流，单位为Ａ；Ｒ表示电阻，单位为Ω；ｔ表示时间，单位为ｓ． （３）推导公式：Ｑ＝Ｗ＝Ｐｔ＝ＵＩｔ＝Ｕ ２ Ｒｔ．（只适用于纯电阻电路） （４）不论串联还是并联电路，电路中产生的总热量等于各部分产生的热量之和，即Ｑ总＝Ｑ１＋Ｑ２ 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 殏 殏殏 殏 ． 易错提醒 在有电动机（电吹风机、电风扇等）的非纯电阻电路中，电流做功将电能转化 为内能的同时还转化为其他形式的能，即电能 ＝内能 ＋其他形式的能（Ｗ＝Ｑ＋Ｗ其他）， Ｗ其他 ＝Ｗ－Ｑ＝ＵＩｔ－Ｉ ２Ｒｔ． ３．电热的利用和防止 （１）电热的利用：电热器是利用电能来加热的设备，工作过程中将电能转化为内能．如电热水 器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等． （２）电热的防止：电流热效应会使导体的温度升高，过高的温度会导致用电器不能正常工作， 并且会使绝缘材料迅速老化，造成危险．如电器的散热窗、散热片、散热孔和电脑的微型风扇 等都是为了减小电热造成的危害 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 ． 即时练 习 １．把一根电阻为４８４Ω的电炉丝接到家庭电路上，通电１２０ｓ，产生的热量为　１．２×１０４　Ｊ．连 接家庭电路时，要注意检查线路连接处的接触情况，若接触不良，电流通过时产生的热 量会更多，容易引起火灾，因为相比接触良好时连接处的电阻　更大　． ２．如图甲电路中，电源电压Ｕ＝９Ｖ保持不变，电阻Ｒ１＝１０Ω，闭合开关Ｓ，电压表的示数如图 乙所示，则Ｒ２两端的电压为　７　Ｖ，１ｍｉｎ内电流在电阻Ｒ２上产生的热量为　８４　Ｊ． 第２题图 　　　　 第３题图 ３．如图所示，电源电压不变，灯泡标有“４Ｖ　２Ｗ”字样，当开关Ｓ闭合时，灯泡正常发光， 电流表的示数为０．６Ａ，电阻Ｒ的电功率为　０．４　Ｗ，通电１ｍｉｎ电阻Ｒ产生的热量为 　２４　 Ｊ． ９９ 基础夯实练·四川物理 模 块 五 　 电 学 教材实验一遍过 探究电流产生的热量和哪些因素有关（２０２０．Ａ２２、２０１５．Ａ２１） １．实验装置：（如图１） 图１ 　　 ２．实验器材及分析： 实验器材：玻璃瓶、带孔的瓶盖、带有红色液柱的细玻璃管、镍铬合金丝（Ｒ１＝１０Ω，Ｒ２＝Ｒ３＝ Ｒ４＝５Ω）、电源、开关、导线若干． 分析：实验中被加热的材料选用空气是因为其比热容较　　　　，可以使实验现象更明显． ３．实验研究方法的分析 （１）实验中，我们是通过观察细玻璃管中液柱的　　　　　　来比较各容器中电阻丝产生热 量的多少，这种研究方法称为　　　　法． （２）控制变量法的应用 ①在图１乙中，通过两电阻丝的电流　　　　；该实验是为了探究电流通过导体产生的热量 与导体的　　　　的关系． ②图１丙中玻璃瓶外部的电阻丝的作用是为了使左右玻璃瓶内电阻中的　　　　不相等， 该实验是为了探究电流通过导体产生的热量与通过导体的　　　　的关系． ４．实验中的相关计算 在图１乙中，若通过电路的电流为１Ａ，通电时间为１ｍｉｎ，则左边玻璃瓶内电阻丝Ｒ１产生的 热量为　　　　Ｊ，右边玻璃瓶内电阻丝Ｒ３产生的热量为　　　　Ｊ． ５．实验交流与反思 （１）实验过程中，闭合开关Ｓ，一段时间后，发现图１乙中Ｒ１所在玻璃瓶中细玻璃管的液柱上 升比较快，Ｒ３所在瓶中细玻璃管的液柱几乎没有变化，发生此现象的原因可能是　　　　． （多选） Ａ．Ｒ３所在玻璃瓶密闭性不好（容器漏气） Ｂ．对应电阻丝Ｒ３短路 Ｃ．电阻丝Ｒ３被烧断 （２）通电后透明玻璃瓶中电阻丝的内能增大是通过　　　　方式改变的，空气的内能增大 是通过